危巖帶治理工程施工圖設(shè)計(jì)計(jì)算書

工程概況1.1概況1.2防治工程等級和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)城口縣廟壩鎮(zhèn)鷹嘴巖危巖帶有3段陡崖帶發(fā)育有18處危巖單體,目前危巖單體處于穩(wěn)定～基本穩(wěn)定狀態(tài)，危巖的威脅對象為城口縣廟壩鎮(zhèn)石興村十七組居民60戶314人、國家電網(wǎng)營業(yè)點(diǎn)、傳染病隔離醫(yī)院、加油站及場鎮(zhèn)主干道?？赡茉斐傻闹苯咏?jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)損失（S）3200萬元。根據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（DBJ50/T-029-2019）規(guī)范第3.2.2節(jié)表3.2.2規(guī)定，單體危巖危害對象重要性為一般，災(zāi)害發(fā)生后可能造成的一般，地質(zhì)災(zāi)害防治工程等級為三級；危巖帶下方左家灣不穩(wěn)定斜坡威脅對象為居住居民9戶35人及傳染病隔離醫(yī)院?？赡茉斐傻闹苯咏?jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)損失（S）300萬元。根據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》（DB50/T143－2018）規(guī)范第4.2.2節(jié)表1規(guī)定（表1.2-1），致災(zāi)體危害對象重要性為一般，災(zāi)害發(fā)生后可能造成的直接損失一般，地質(zhì)災(zāi)害防治工程等級為三級（詳見表1.2-2）。表1.2-1地質(zhì)災(zāi)害防治工程分級地質(zhì)災(zāi)害防治工程等級一級二級三級直接威脅對象重要性人數(shù)（P）P≥500500>P≥100P＜100建（構(gòu)）筑物的重要性重要較重要一般可能造成的直接經(jīng)濟(jì)損失（S）萬元S≥50005000>S≥500S＜500地質(zhì)災(zāi)害防治工程等級根據(jù)判定因素由一級向三級推定，直接威脅人數(shù)、直接威脅建（構(gòu)）筑物的重要性和可能造成的直接經(jīng)濟(jì)損失3項(xiàng)中有1項(xiàng)首先滿足某較高等級時(shí)，地質(zhì)災(zāi)害防治工程等級劃為該等級。當(dāng)?shù)刭|(zhì)災(zāi)害只有間接威脅對象時(shí)，地質(zhì)災(zāi)害防治工程等級定為三級。表1.2-2地質(zhì)災(zāi)害防治工程分級劃分表（鷹嘴巖危巖帶）地災(zāi)點(diǎn)名稱威脅人數(shù)建（構(gòu)）筑物等其它保護(hù)對象的重要性直接經(jīng)濟(jì)損失（萬元）防治工程等級危巖帶分段危巖編號(hào)A-A段W1～W9居民36戶183人一般（民房、傳染病隔離醫(yī)院）1700三級B-C段W10、W12～W14、W17、W18居民42戶223人一般（民房、加油站、國家電網(wǎng)、傳染病隔離醫(yī)院）2100三級W11//50三級C-D段W15、W16//50三級左家灣不穩(wěn)定斜坡居民9戶35人一般（民房、傳染病隔離醫(yī)院）300三級2設(shè)計(jì)參數(shù)及工況2.1設(shè)計(jì)參數(shù)本次設(shè)計(jì)采用的參數(shù)：1、根據(jù)《勘查報(bào)告》提供的危巖治理工程巖土參數(shù)取值推薦表，城口縣廟壩鎮(zhèn)鷹嘴巖危巖帶各災(zāi)害體參數(shù)取值見表2.1-1。表2.1-1危巖單體治理工程參數(shù)取值表巖性名稱天然重度(KN/m3)飽和重度(KN/m3)抗壓強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度(Mpa)粘聚力C(MPa)內(nèi)摩擦角φ(°)彈性模量(MPa)泊松比天然(Mpa)飽和(Mpa)砂巖24.224.518.3613.560.630.9238.12.980.28頁巖24.524.712.818.900.360.7237.271.840.30（1）強(qiáng)風(fēng)化砂巖地基承載力特征值取800Kpa*、中風(fēng)化砂巖地基承載力特征值取1800Kpa*、基底摩擦系數(shù)0.50*；強(qiáng)風(fēng)化頁巖地基承載力特征值取500Kpa*、中風(fēng)化頁巖地基承載力特征值取1200Kpa*，基底摩擦系數(shù)取0.40*。碎石土地基承載力特征值取180Kpa*、基底摩擦系數(shù)0.35*。頁巖巖體水平抗力系數(shù)60MN/m3，砂巖巖體水平抗力系數(shù)180MN/m3。（2）治理參數(shù)錨桿采用M30水泥砂漿，常壓注漿時(shí)，砂巖與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度特征值中風(fēng)化砂巖取760KPa*，砂巖重度取24.2kN/m，按規(guī)范確定邊坡砂巖巖體等效內(nèi)摩擦角取40°；頁巖與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度取360Kpa*，頁巖重度取24.5kN/m，等效內(nèi)摩擦角取35°。2、結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度取值計(jì)算參數(shù)選取的合理性，是計(jì)算評價(jià)危巖體穩(wěn)定的關(guān)鍵，其中裂面的抗剪強(qiáng)度的取值更是至關(guān)重要，根據(jù)現(xiàn)場觀察裂面為裂隙面已經(jīng)開裂，故勘查取值結(jié)合《地質(zhì)災(zāi)害防治工程地質(zhì)勘查規(guī)范》(DBJ50/T143-2018)表7及地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定裂面的抗剪強(qiáng)度。天然狀態(tài)下裂隙面抗剪強(qiáng)度：c=75Kpa，φ=24°，暴雨?duì)顟B(tài)下裂隙面抗剪強(qiáng)度：c=65Kpa，φ=21°。2.2設(shè)計(jì)工況工況:工況一：暴雨?duì)顟B(tài)（自重+暴雨）；工況二：地震狀態(tài)（地震+自重+暴雨）3穩(wěn)定性評價(jià)及推力計(jì)算3.1陡崖帶據(jù)《勘查報(bào)告》。經(jīng)綜合分析工程地質(zhì)測繪，A-B段、B-C段、C-D段陡崖帶整體穩(wěn)定,與現(xiàn)場實(shí)際情況吻合。該陡崖帶現(xiàn)狀整體穩(wěn)定，但隨著時(shí)間的推移，在雨水、風(fēng)化、根劈作用等不利條件下，存在發(fā)育成新危巖單體的可能性，破壞模式以滑移式為主。3.2危巖單體3.2.1計(jì)算原理與方法由于危巖體的邊界條件、裂隙貫通深度難以準(zhǔn)確確定，其穩(wěn)定性計(jì)算涉及較多參數(shù)和復(fù)雜的邊界條件，只能把一些不確定的因素理想化地進(jìn)行定量分析計(jì)算。本次對危巖體的計(jì)算主要依據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》(DB50/T143-2018)所提供的方法理論來確定，根據(jù)破壞模式不同確定以下六種情況。a)對危巖體重心在基座頂面前緣內(nèi)側(cè)情形，傾倒式危巖后部拉斷傾倒穩(wěn)定性可按下式計(jì)算：圖3.1傾倒式危巖拉斷傾倒穩(wěn)定性計(jì)算簡圖V——后緣陡傾裂隙水壓力(kN)；——后緣陡傾裂隙充水高度(m)，根據(jù)裂隙情況及匯水條件確定；B——后緣陡傾裂隙充水范圍內(nèi)沿裂隙走向平均寬度(m)；B1——后緣裂隙未貫通段沿裂隙走向平均寬度(m)；a——危巖體豎向荷載作用點(diǎn)到轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的水平距離(m)；——后緣陡傾結(jié)構(gòu)面傾角（°）；h0——危巖體水平荷載作用點(diǎn)到轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的垂直距離(m)；——危巖體與基座接觸面傾角（°）；b——后緣裂隙的延伸段下端到轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的水平距離（即塊體與基座接觸面長度的水平投影）(m)；——危巖抗彎力矩計(jì)算系數(shù)，按折斷面形態(tài)在1／12～1／6之間取值，當(dāng)折斷面為矩形時(shí)取1／6。b)對危巖體重心在基座頂面前緣外側(cè)情形，傾倒式危巖后部拉斷傾倒穩(wěn)定性可按下式計(jì)算：V——后緣陡傾裂隙水壓力(kN)；——后緣陡傾裂隙充水高度(m)，根據(jù)裂隙情況及匯水條件確定；B——后緣陡傾裂隙充水范圍內(nèi)沿裂隙走向平均寬度(m)；B1——后緣裂隙未貫通段沿裂隙走向平均寬度(m)；a——危巖體豎向荷載作用點(diǎn)到轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的水平距離(m)；——后緣陡傾結(jié)構(gòu)面傾角（°）；h0——危巖體水平荷載作用點(diǎn)到轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的垂直距離(m)；——危巖體與基座接觸面傾角（°）；b——后緣裂隙的延伸段下端到轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的水平距離（即塊體與基座接觸面長度的水平投影）(m)；——危巖抗彎力矩計(jì)算系數(shù)，按折斷面形態(tài)在1／12～1／6之間取值，當(dāng)折斷面為矩形時(shí)取1／6。c)對危巖體后緣有陡傾裂隙且緩傾的滑移式危巖可按下式計(jì)算：圖3.2后緣有陡傾裂隙且緩傾的滑移式穩(wěn)定性計(jì)算簡圖d)對危巖體后緣無陡傾裂隙的滑移式危巖可按下式計(jì)算：圖3.3后緣無陡傾裂隙的滑移式穩(wěn)定性計(jì)算簡圖e)墜落式危巖下切墜落穩(wěn)定性按下式計(jì)算：圖3.4墜落式危巖下切墜落穩(wěn)定性計(jì)算簡圖式中：——危巖體粘聚力(kPa)；——后緣裂隙上端到未貫通段下端的垂直距離(m)；h——后緣裂隙深度(m)；B——后緣裂隙未貫通段沿裂隙走向平均寬度(m)；G——危巖自重(kN)；Gb——危巖豎向附加荷載(kN)；f)墜落式危巖折斷穩(wěn)定性按下式計(jì)算：式中：3.2.2計(jì)算參數(shù)的確定本次危巖體的穩(wěn)定性計(jì)算參數(shù)主要是依據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)成果。表3.2-1巖體物理力學(xué)參數(shù)一覽表巖性名稱天然容重(g/cm3)飽和容重(g/cm3)抗壓強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度(Mpa)粘聚力C(MPa)內(nèi)摩擦角φ(°)彈性模量(MPa)泊松比天然(Mpa)飽和(Mpa)砂巖2.452.5018.3613.560.600.9238.12.980.28頁巖2.502.5212.818.900.360.7237.271.840.30結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度取值計(jì)算參數(shù)選取的合理性，是計(jì)算評價(jià)危巖體穩(wěn)定的關(guān)鍵，其中裂面的抗剪強(qiáng)度的取值更是至關(guān)重要，根據(jù)現(xiàn)場觀察裂面為裂隙面已經(jīng)開裂，故勘查取值結(jié)合《地質(zhì)災(zāi)害防治工程地質(zhì)勘查規(guī)范》(DBJ50/T143-2018)表7及地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定裂面的抗剪強(qiáng)度。天然狀態(tài)下裂隙面抗剪強(qiáng)度：c=75Kpa，φ=24°，暴雨?duì)顟B(tài)下裂隙面抗剪強(qiáng)度：c=65Kpa，φ=21°。3.2.3計(jì)算工況的確定危巖穩(wěn)定性計(jì)算所采用的工況可分為天然工況、暴雨工況。危巖穩(wěn)定性計(jì)算中各工況考慮的荷載組合應(yīng)符合下列規(guī)定。對暴雨工況，自重+地表荷載+裂隙水壓力。對暴雨工況，自重+地表荷載+裂隙水壓力+地震力。穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果根據(jù)危巖體的規(guī)模及危害性，對W1～W18的危巖體進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算，詳細(xì)計(jì)算結(jié)果見附表。3.2.4穩(wěn)定性綜合評價(jià)根據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》(DBJ50/T143-2018)第13.3.5條的規(guī)定，危巖穩(wěn)定狀態(tài)應(yīng)根據(jù)其穩(wěn)定系數(shù)按表25確定。表3.2-2危巖穩(wěn)定狀態(tài)劃分表破壞模式穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定基本穩(wěn)定欠穩(wěn)定不穩(wěn)定滑移式F≥FtFt>F≥1.151.15>F≥1.00F＜1.00傾倒式F≥FtFt>F≥1.251.25>F≥1.00F＜1.00墜落式F≥FtFt>F≥1.351.35>F≥1.00F＜1.00注：Ft為危巖穩(wěn)定安全系數(shù)。根據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（DBJ50/T-029-2019）第5.2.2條的規(guī)定，危巖穩(wěn)定狀態(tài)應(yīng)根據(jù)其穩(wěn)定系數(shù)按表5.2.2確定。表3.2-3危巖穩(wěn)定狀態(tài)劃分表破壞模式防治工程等級一級二級三級一般工況校核工況一般工況校核工況一般工況校核工況滑移式1.401.151.301.101.201.05傾倒式1.501.201.401.151.301.10墜落式1.601.251.501.201.401.15該危巖防治工程等級為三級，危巖穩(wěn)定性安全系數(shù)Ft取值如下：滑移式危巖安全系數(shù)：一般工況1.20、校核工況1.05；傾倒式危巖安全系數(shù)：一般工況1.30、校核工況1.1；墜落式危巖安全系數(shù)：一般工況1.40、校核工況1.15。W1～W18危巖體據(jù)赤平投影定性分析，危巖體飽和狀況下處于基本穩(wěn)定～欠穩(wěn)定狀態(tài)，經(jīng)穩(wěn)定性計(jì)算分析，結(jié)果如下表3.2-4。表3.2-4危巖穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果表危巖帶編號(hào)危巖編號(hào)危巖體積(m3)破壞模式防治工程等級工況安全系數(shù)穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定狀態(tài)A-B段W1278滑移式三級暴雨1.201.17基本穩(wěn)定地震1.051.03欠穩(wěn)定W2210滑移式三級暴雨1.201.15基本穩(wěn)定地震1.051.02欠穩(wěn)定W3195滑移式三級暴雨1.201.18基本穩(wěn)定地震1.051.03欠穩(wěn)定W4559滑移式三級暴雨1.201.16基本穩(wěn)定地震1.051.11穩(wěn)定W55750滑移式三級暴雨1.201.18基本穩(wěn)定地震1.051.04欠穩(wěn)定W6432滑移式三級暴雨1.201.16基本穩(wěn)定地震1.051.02欠穩(wěn)定W71118滑移式三級暴雨1.201.21穩(wěn)定地震1.051.04欠穩(wěn)定W8951滑移式三級暴雨1.201.18基本穩(wěn)定地震1.051.04欠穩(wěn)定B-C段W9661滑移式三級暴雨1.201.17基本穩(wěn)定地震1.051.02欠穩(wěn)定W101414傾倒式三級暴雨1.301.29基本穩(wěn)定地震1.100.58不穩(wěn)定W1162滑移式三級暴雨1.201.33穩(wěn)定地震1.051.08基本穩(wěn)定W122202傾倒式三級暴雨1.301.06欠穩(wěn)定地震1.100.16不穩(wěn)定W131396傾倒式三級暴雨1.301.08欠穩(wěn)定地震1.100.30不穩(wěn)定W14261傾倒式三級暴雨1.301.13欠穩(wěn)定地震1.100.73不穩(wěn)定C-D段W15124滑移式三級暴雨1.201.15欠穩(wěn)定地震1.051.04欠穩(wěn)定W16156滑移式三級暴雨1.201.16欠穩(wěn)定地震1.051.05欠穩(wěn)定B-C段W171337滑移式三級暴雨1.201.18基本穩(wěn)定地震1.051.05穩(wěn)定W18807傾倒式三級暴雨1.301.23基本穩(wěn)定地震1.050.58穩(wěn)定從上表可以看出，飽和狀況下W1～W18處于基本穩(wěn)定～欠穩(wěn)定狀態(tài)，地震工況下W1～W18處于欠穩(wěn)定～不穩(wěn)定狀態(tài)，綜合評價(jià)18處危巖體均為基本穩(wěn)定～不穩(wěn)定塊體，亟待整治，危巖單體清除方量詳見危巖巖體特征表1。3.4陡崖下斜坡穩(wěn)定性評價(jià)3.4.1穩(wěn)定性的定性分析據(jù)勘查，斜坡體上的變形破壞跡象不明顯，且在下伏基巖中沒有揭露順坡的斷層或軟弱帶，且?guī)r層傾向坡內(nèi)，故斜坡沿下伏基巖內(nèi)部滑動(dòng)的可能不大，總體來說，不穩(wěn)定斜坡目前處于整體穩(wěn)定狀態(tài)。但是，隨著地表水的不斷下滲，當(dāng)有暴雨或連續(xù)大雨及地震發(fā)生時(shí)，水的入滲使土體的抗剪強(qiáng)度明顯下降，斜坡體阻滑段的抗滑力亦會(huì)相應(yīng)降低，斜坡體在其上部覆蓋層重力的推移下，將有可能產(chǎn)生沿基巖面的變形。3.4.2穩(wěn)定性的定量分析（1）計(jì)算原理與方法不穩(wěn)定斜坡的潛在滑面形態(tài)呈折線形，根據(jù)規(guī)范的規(guī)定，斜坡穩(wěn)定性系數(shù)Fs及剩余下滑力按照下列公式進(jìn)行計(jì)算。式中：Ri—第i塊段的總抗滑力（kN/m）；Ri=[Ni～kcNi]tgi+CiLi；Ti—作用于第i塊段總滑動(dòng)分力（kN/m）；Ti—Ti+KcTi；Kc—水平地震加速度系數(shù)取0.05；Ni—作用于第i塊段滑面上的重力法向分力（kN/m）；i—第i塊段滑帶土的內(nèi)摩擦角（°）；Ci—第i塊段滑帶土的粘聚力（kPa）；Ti—第i塊段滑帶土的切向分力；Li—第i塊段滑帶土的滑面長度（m）；Pi—第i條塊的剩余下滑力（kN/m）；ψj—傳遞系數(shù)；ψj=cos(ai～ai+1)～Sin(ai～αi+1)tgi+1（2）計(jì)算參數(shù)的確定從鉆探和對現(xiàn)場斜坡調(diào)繪可知，不穩(wěn)定斜坡潛在滑動(dòng)面土體主要為粉質(zhì)粘土，夾少量風(fēng)華巖屑，手搓右滑感。滑動(dòng)面的抗剪強(qiáng)度參數(shù)的準(zhǔn)確取值直接影響不穩(wěn)定斜坡計(jì)算、分析的可靠性。根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)及本場地土體實(shí)際情況，因本場地覆蓋層主要由塊石土組成，碎塊石含量42%～63%且分布不均，考慮到室內(nèi)土工試驗(yàn)時(shí)選擇的碎塊石含量較少土樣或剔除了較大碎石顆粒后進(jìn)行剪切試驗(yàn)，所得粘聚力值一般能反映土體實(shí)際情況，而所得摩擦角比實(shí)際偏小，因此對試驗(yàn)?zāi)Σ两铅捣逯党艘?.10進(jìn)行提高修正，粘聚力則按試驗(yàn)報(bào)告峰值取值。根據(jù)以上取值方法建議滑體土物理力學(xué)參數(shù)建議如下表3.4-1。表3.4-1滑體土物理力學(xué)參數(shù)綜合取值取值方法天然飽和C(kPa)φ(°)C(kPa)φ(°)室內(nèi)土工試驗(yàn)33.1526.6029.4623.75室內(nèi)試驗(yàn)修正（Φ乘以1.1）1.01.11.01.1綜合建議值33.1529.2629.4626.12根據(jù)大重度試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果：碎石土天然重度平均值為19.70KN/m3，飽和重度平均值為19.90KN/m3，碎塊石中的硬質(zhì)物主要為頁巖，含量42%～63%，根據(jù)類似場地經(jīng)驗(yàn)，天然重度及飽和重度實(shí)驗(yàn)值基本符合實(shí)際。故本次滑體土重度取值為實(shí)驗(yàn)值平均值。（3）巖土界面巖土力學(xué)參數(shù)建議通過室內(nèi)試驗(yàn)成果標(biāo)準(zhǔn)值及收集資料數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)理分析統(tǒng)計(jì)，最終確定滑帶抗剪強(qiáng)度值見表3.4-2。表3.4-2滑帶土抗剪強(qiáng)度綜合取值表狀態(tài)類別天然狀態(tài)飽和狀態(tài)備注C（kPa）φ（°）C（kPa）φ（°）左家灣不穩(wěn)定斜坡大剪試驗(yàn)推薦值////室內(nèi)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)值30.8625.4628.0522.98綜合取值30.8625.4628.0522.98（3）計(jì)算荷載組合及工況的確定1、基本荷載作用在坡體上的基本荷載有：坡體自重，降雨入滲形成的地下水靜壓力?；w自重：天然狀態(tài)下按天然重度計(jì)算，暴雨?duì)顟B(tài)下按飽和重度考慮。2、地質(zhì)災(zāi)害危害程度分級與抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的確定不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害防治工程等級為三級，直接經(jīng)濟(jì)損失約300萬；根據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》（DBJ50/T143—2018）的有關(guān)規(guī)定，其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)Fst=1.10+(1.15-1.10)×(300-250)/(500-250)=1.11。（4）穩(wěn)定性系數(shù)計(jì)算結(jié)果不穩(wěn)定斜坡各計(jì)算剖面在兩種工況下的穩(wěn)定性系數(shù)計(jì)算，詳見附表5-1～5-4，結(jié)果見下表3.4-3。表3.4-3折線形滑坡穩(wěn)定性系數(shù)計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)表剖面編號(hào)工況1（天然工況）工況2(暴雨工況)13-13’整體穩(wěn)定性計(jì)算1.324（穩(wěn)定）1.190（穩(wěn)定）13-13’次級穩(wěn)定性計(jì)算1.236（穩(wěn)定）1.111（穩(wěn)定）B1-B1’整體穩(wěn)定性計(jì)算1.505（穩(wěn)定）1.352（穩(wěn)定）B2-B2’整體穩(wěn)定性計(jì)算1.541（穩(wěn)定）1.383（穩(wěn)定）3.4.3斜坡穩(wěn)定性的綜合評價(jià)參照《地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》（DBJ50/T143—2018）第13.2.20條的規(guī)定，不穩(wěn)定斜坡穩(wěn)定性狀態(tài)按其穩(wěn)定性系數(shù)分為三級（表6.2.4）。表3.4-4滑坡穩(wěn)定狀態(tài)分級標(biāo)準(zhǔn)斜坡穩(wěn)定系數(shù)FsFs＜1.001.00≤Fs＜1.051.05≤Fs＜FstFs≥Fst斜坡穩(wěn)定狀態(tài)不穩(wěn)定欠穩(wěn)定基本穩(wěn)定穩(wěn)定注：為滑坡穩(wěn)定性安全系數(shù)，本工程不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害危害性分級為Ⅱ級，F(xiàn)st在取1.11。根據(jù)斜坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果，按表6.2.3的滑坡穩(wěn)定狀態(tài)分級標(biāo)準(zhǔn)，對滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評價(jià)。左家灣不穩(wěn)定斜坡在天然狀態(tài)、暴雨?duì)顟B(tài)工況下整體處于穩(wěn)定狀態(tài)，但暴雨?duì)顟B(tài)工況下處于穩(wěn)定狀態(tài)的臨界值。目前斜坡所在區(qū)汛期雨水較多，降雨主要集中在每年4～10月，多呈大雨或暴雨，如果有暴雨來臨，滑坡存在局部失穩(wěn)的可能。3.5孤石穩(wěn)定性評價(jià)3.5.1孤石幾何特征和地質(zhì)特征根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查核實(shí)，勘查區(qū)內(nèi)存在安全隱患的孤石主要集中分布在陡崖下方斜坡，且分布較為離散，孤石幾何形態(tài)多呈不規(guī)則狀，菱角分明，巖體結(jié)構(gòu)為陡崖上方母巖一致，均為砂巖。3.5.2孤石周圍巖土體特征經(jīng)過對斜坡的崩塌堆積區(qū)調(diào)查量測，在整個(gè)斜坡地帶上共有15塊較大的孤石，孤石周圍斜坡土體為崩坡積堆積層及基巖風(fēng)化剝落物，厚度不均，植被覆蓋較好，孤石基座均為斜坡區(qū)域崩坡積堆積層及基巖風(fēng)化剝落物或基巖，多數(shù)呈嵌固狀。3.5.3變形破壞特征陡崖上方的巖體發(fā)生崩落后，經(jīng)過滾動(dòng)、跳躍、翻滾等到達(dá)崖下前緣坡度較緩部位，在運(yùn)動(dòng)能量消耗完后，堆積在覆蓋層上，或者由于在運(yùn)動(dòng)過程中受到樹木等攔擋而停止下來形成孤石。由于孤石依靠其與坡面的摩擦力、嵌合力或植被的攔擋等來維持穩(wěn)定，其變形失穩(wěn)過程一般為：水對基座的軟化或溶蝕，攔擋的植被折斷，自身漸進(jìn)性風(fēng)化等作用下，其與坡面摩擦力、嵌合力降低，重心逐漸偏移失去支撐而失穩(wěn)。3.5.4穩(wěn)定性評價(jià)斜坡表層孤石的穩(wěn)定性主要是受底部覆蓋層的支撐，一旦受到某些因素（如坡面流水沖刷、地震）的影響下，覆蓋層受到擾動(dòng)變形，會(huì)導(dǎo)致堆積的孤石失穩(wěn)，其失穩(wěn)模式為偏心滾落或偏心滑落等。根據(jù)現(xiàn)場勘查核實(shí)，典型孤石統(tǒng)計(jì)表如下（表7.4.1）：3.5-1斜坡孤石統(tǒng)計(jì)表孤石編號(hào)滾石巖性典型滾石停積坐標(biāo)停積高程（m）滾石體積（m3）滾石形狀運(yùn)動(dòng)距離穩(wěn)定性X坐標(biāo)Y坐標(biāo)（m）G1砂巖3535325.13548701.37672.500.70塊狀431.7穩(wěn)定G2砂巖3535508.31548577.85822.672.50塊狀96.2基本穩(wěn)定G3砂巖3535533.18548557.75849.761.83塊狀82.8穩(wěn)定G4砂巖3535555.14548577.48849.660.76塊狀85.3基本穩(wěn)定G5砂巖3535566.09548568.89861.822.30塊狀82.3穩(wěn)定G6砂巖3535573.46548592.11856.241.10塊狀102.8穩(wěn)定G7砂巖3535576.99548606.68854.541.23塊狀116.5穩(wěn)定G8砂巖3535585.37548600.31863.773.46塊狀96.7基本穩(wěn)定G9砂巖3535585.69548586.36868.490.76塊狀82.2穩(wěn)定G10砂巖3535581.25548570.11871.320.68塊狀72.7穩(wěn)定G11砂巖3535598.22548586.80878.761.35塊狀68.5穩(wěn)定G12砂巖3535592.50548607.75866.433.41塊狀95.7基本穩(wěn)定G13砂巖3535612.16548603.70881.891.72塊狀67.8基本穩(wěn)定G14砂巖3535589.67548634.61847.500.67塊狀107.3穩(wěn)定G15砂巖3535587.88548655.89830.140.82塊狀103.8穩(wěn)定注：坡面除上述體積較大的孤石之外，還有其他較小孤石，估計(jì)坡面孤石總方量約50.0m3除上述典型滾石之外，坡面還有其他較小孤石，松散堆積的崩塌堆積體厚度約0.20～2.0m。基本停留在松散堆積體上，由于現(xiàn)狀斜坡地形坡角較陡，在雨水（尤其是汛期雨水季節(jié)）作用下，坡面堆積體內(nèi)部抗剪強(qiáng)度大幅度降低，易隨雨水形成邊坡流沖向坡腳，而坡面滾石本無附著力，坡面松散堆積土被沖刷后，坡面滾石易隨之沿坡面向斜坡發(fā)生滑動(dòng)。根據(jù)上表穩(wěn)定性分析，建議對孤石1～孤石15進(jìn)行就地破碎后外運(yùn)清除處理，并在陡崖帶下方平緩處采用被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)進(jìn)行防護(hù)。3.6危巖危害區(qū)（范圍）預(yù)測3.6.1危害范圍不同類型的危巖塊體失穩(wěn)，其崩塌的運(yùn)動(dòng)特征各不相同。傾倒及墜落類危巖塊體均是以陡崖腳為接觸點(diǎn)解體運(yùn)動(dòng)的，危巖體失穩(wěn)均從80°～90°左右的陡崖上部或頂部開始下落。危巖體發(fā)生破壞，塊石的運(yùn)動(dòng)方式受下部斜坡的物質(zhì)組成、坡度等的影響，運(yùn)動(dòng)距離各不相同。據(jù)R.M.Spang(1978)的研究成果，崩落體只有在坡度小于一定臨界值(約27°)時(shí)，才停積于崖角，隨坡度增大，可分別表現(xiàn)為滑動(dòng)、滾動(dòng)、跳躍和自由崩落等方式。圖8.1.1危巖崩塌破壞運(yùn)動(dòng)距離預(yù)測圖由于斜坡腳地段較陡，陡崖距離下方傳染病隔離醫(yī)院、居民居住區(qū)約348.3～504.0m，中間均為斜坡，無平緩緩沖地帶，通過對危巖塊石的調(diào)查，規(guī)劃區(qū)危巖落距受地形限制小?，F(xiàn)根據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》（DBJ50/T143—2018）第13.3.19危巖崩塌運(yùn)動(dòng)學(xué)分析計(jì)算可采用下列方法：a）危巖體最大彈跳高度由下式確定：b）危巖體最大滾動(dòng)距離由下式確定：危巖最大滾動(dòng)距離經(jīng)過計(jì)算結(jié)果見下表：表3.6-1危巖最大滾動(dòng)距離計(jì)算結(jié)果表危巖編號(hào)最大彈跳高度(m)最大滾動(dòng)距離(m)危巖編號(hào)最大彈跳高度(m)最大滾動(dòng)距離(m)W10.86417.82W102.29434.82W20.99401.00W110.27196.68W31.00385.95W122.03421.93W41.32376.93W131.60497.95W51.42381.70W141.45415.99W61.68415.65W151.23215.16W71.70360.54W160.95166.50W81.41438.67W173.22467.80W91.56449.82W183.52457.37通過理論計(jì)算及現(xiàn)場對地形地貌以及當(dāng)?shù)貧v史危巖最大滾動(dòng)距離綜合分析，其最大水平落距為497.95m。由于傳染病隔離醫(yī)院、居民居住區(qū)離危巖帶距離348.3～498.00m，故危巖帶影響危巖帶下方至497.95m。分析結(jié)果跟歷史上危巖垮塌影響范圍基本一致。選取典型危巖體計(jì)算擬設(shè)被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)處的彈跳高度以及沖擊力，考慮危巖崩塌時(shí)由于結(jié)構(gòu)面的控制，巖體分解成若干體積不均的塊體，選取最大塊體（體積約1.0m3）進(jìn)行計(jì)算計(jì)算結(jié)果詳見附表。綜合各危巖體塊體規(guī)模大小、崩落方向地形條件、覆蓋層松散程度、植被發(fā)育特征等多方面因素，利用上述公式進(jìn)行計(jì)算，典型危巖單體彈跳高度值的計(jì)算結(jié)果約為3.00m左右。通過現(xiàn)場對已發(fā)生崩塌的落石彈跳高度進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查資料，因此從現(xiàn)場調(diào)查資料并考慮最不利因素的影響，確定了預(yù)計(jì)攔擋位置的危巖落石彈跳高度最高為5.0m。3.6.2威脅人數(shù)根據(jù)實(shí)物指標(biāo)的調(diào)查，鷹嘴巖危巖帶威脅對象包含了左家灣不穩(wěn)定斜坡威脅對象。危巖失穩(wěn)威脅對象主要為：鷹嘴巖危巖帶下方居民60戶314人、國家電網(wǎng)營業(yè)點(diǎn)、傳染病隔離醫(yī)院、加油站及場鎮(zhèn)主干道。3.6.3可能造成的經(jīng)濟(jì)損失根據(jù)實(shí)物指標(biāo)的調(diào)查，勘查區(qū)域內(nèi)危害的潛在對象損失將達(dá)3200余萬元，其影響將十分重大，造成不良社會(huì)影響強(qiáng)烈。3.8支擋處設(shè)計(jì)剩余下滑力3.8.1危巖單體后緣有陡傾裂隙且滑面緩傾的滑移式危巖穩(wěn)定性計(jì)算表危巖統(tǒng)一編號(hào)工況下滑力T（kN）抗滑力R（kN）危巖穩(wěn)定性系數(shù)F安全系數(shù)Ft剩余下滑力P（kN）穩(wěn)定性W1一般工況①暴雨264131031.171.2055基本穩(wěn)定②地震296430611.031.0549欠穩(wěn)定W2一般工況①暴雨209024081.151.2083基本穩(wěn)定②地震232823711.021.0569欠穩(wěn)定W3一般工況①暴雨166919771.181.2021基本穩(wěn)定②地震189719501.031.0539欠穩(wěn)定W5一般工況①暴雨689581601.181.2095基本穩(wěn)定②地震780080991.041.0587欠穩(wěn)定W6一般工況①暴雨416848421.161.20133基本穩(wěn)定②地震468848031.021.05113欠穩(wěn)定W7一般工況①暴雨9135110331.211.200穩(wěn)定②地震10463109061.041.0577欠穩(wěn)定W8一般工況①暴雨9042106761.181.20145基本穩(wěn)定②地震10150105381.041.05113欠穩(wěn)定W9一般工況①暴雨585368491.171.20145基本穩(wěn)定②地震663967751.021.05187欠穩(wěn)定W17一般工況①暴181.20281基本穩(wěn)定②地051.057欠穩(wěn)定后緣無陡傾裂隙且滑面緩傾的滑移式危巖穩(wěn)定性計(jì)算表危巖統(tǒng)一編號(hào)工況下滑力T（kN）抗滑力R（kN）危巖穩(wěn)定性系數(shù)F安全系數(shù)Ft剩余下滑力P（kN）穩(wěn)定性W4一般工況①暴雨11356.7213207.311.161.20351基本穩(wěn)定②地震11739.7312980.301.111.050穩(wěn)定W11一般工況①暴雨639.27852.821.331.200穩(wěn)定無直接威脅對象，不治理②地震707.81765.851.081.050穩(wěn)定W15一般工況①暴雨2179.892515.421.151.2084基本穩(wěn)定②地震2285.152370.211.041.0528欠穩(wěn)定W16一般工況①暴雨2709.843155.721.161.2080基本穩(wěn)定②地震2845.332999.801.051.050穩(wěn)定危巖單體傾倒式（拉斷傾倒，重心在基座頂面前緣內(nèi)側(cè)）穩(wěn)定性計(jì)算表危巖統(tǒng)一編號(hào)工況危巖穩(wěn)定性系數(shù)F安全系數(shù)Ft支擋結(jié)構(gòu)巖土荷載R0l0（kN?m）穩(wěn)定性W10一般工況①暴雨1.291.30132基本穩(wěn)定②地震0.581.1017648不穩(wěn)定W13一般工況①暴雨1.081.301120欠穩(wěn)定②地震0.301.1017126不穩(wěn)定W14一般工況①暴雨1.131.30546欠穩(wěn)定②地震0.731.102099不穩(wěn)定W18一般工況①暴雨1.231.30489欠穩(wěn)定②地震0.581.109200不穩(wěn)定危巖單體傾倒式（拉斷傾倒，重心在基座頂面前緣外側(cè)）穩(wěn)定性計(jì)算表危巖統(tǒng)一編號(hào)剖面危巖野外編號(hào)工況危巖穩(wěn)定性系數(shù)F安全系數(shù)Ft支擋結(jié)構(gòu)巖土荷載R0l0（kN?m）穩(wěn)定性W1215S8一般工況①暴雨1.061.30985欠穩(wěn)定②地震0.161.1028728不穩(wěn)定4結(jié)構(gòu)驗(yàn)算4.1計(jì)算項(xiàng)目結(jié)構(gòu)驗(yàn)算項(xiàng)目主要為支撐墻計(jì)算、錨桿計(jì)算。4.2支撐計(jì)算凹腔柱支撐根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，按正截面受壓承載力計(jì)算公式計(jì)算：，Ф=0.9*φ，當(dāng)ρ>3%時(shí)，式中A應(yīng)改為An按軸心受壓構(gòu)件對立柱進(jìn)行計(jì)算式中：φ為構(gòu)件穩(wěn)定性系數(shù)，根據(jù)規(guī)范查表求得，可由表4.6.3-1查得。針對本項(xiàng)目，W10沿豎向投影剩余下滑力較大，支撐墻數(shù)目較少，因此，選取W10做支撐計(jì)算。表4.3-1正截面受壓承載力計(jì)算表鋼筋和混凝土指標(biāo)C25C?(20,25,30,35,40,45,50,55)混凝土等級fc＝11.9(N/mm2)混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fckHRB400HRB(235,335,400)縱筋強(qiáng)度等級fy＝360(N/mm2)縱筋抗拉壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy軸壓混凝土柱承載力計(jì)算Pi＝3.14159265Pi＝3.14159265l0＝2.200(m)柱計(jì)算長度l0b＝1500(mm)柱截面寬bh＝800(mm)柱截面高h(yuǎn)dst＝0(mm)全截面縱筋直徑dstn＝0全截面縱筋根數(shù)nλ＝2.200柱長細(xì)比λ=l0/bφ＝0.977φ=需要查穩(wěn)定系數(shù)表格As＝0.00(mm2)全截面縱筋面積As=Pi*dst^2/4Ac＝800000.00(mm2)混凝土面積Ac=b*hNcu＝8368108.560(N)Ncu=0.9φ*(fc*Ac+fy'*As)計(jì)算結(jié)果為8368.11kN遠(yuǎn)大于W10沿豎向投影剩余下滑力。符合要求。4.3錨桿計(jì)算錨桿設(shè)計(jì)根據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（DBJ50/T-029-2019）中的4.5章節(jié)，對錨桿進(jìn)行設(shè)計(jì)。1）單個(gè)錨固點(diǎn)錨桿所受拉力設(shè)計(jì)值的確定：根據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（DBJ50/T-029-2019）中的4.5.8公式，對單個(gè)錨固點(diǎn)錨桿所受拉力設(shè)計(jì)值進(jìn)行計(jì)算：利用上式計(jì)算出各剖面處錨桿所受拉力結(jié)果如下：表4.3-1危巖單體傾倒式計(jì)算表危巖編號(hào)單位寬度傾覆力矩(KN·m)錨固點(diǎn)至傾覆點(diǎn)垂直距離之和（m）錨索（桿）入射角（°）設(shè)計(jì)總錨固力（KN)設(shè)計(jì)錨點(diǎn)列數(shù)單點(diǎn)設(shè)計(jì)錨固力Nt(KN)單位KN·mm°KNnKNW109536.002010.00484.16596.83W128038.0011.610.00703.627100.52W1310346.0015.410.00682.18797.45W141204.007.610.00160.86280.43W189200.0026.210.00356.56489.14注：危巖采用支撐后，傾覆點(diǎn)前移，從而導(dǎo)致傾覆力矩變小，抗傾覆力矩加大，危巖穩(wěn)定性增加。傾覆點(diǎn)前移約0.5～3.5m。表4.3-2危巖單體滑移式計(jì)算表危巖

編號(hào)剪出口剩余下滑力

(KN/m)錨桿橫向列數(shù)

(m)滑動(dòng)面與水平面夾角

(°)滑動(dòng)面內(nèi)摩擦角

(°)錨桿與水平面夾角

(°)錨桿沿滑動(dòng)方向排數(shù)單個(gè)錨固點(diǎn)所受拉力設(shè)計(jì)值

(KN)EnαφβnsNtW155319211528.78W2832322115143.11W3392252115119.25W43512.5522115294.34W5954102115122.23W61333112115141.55W7775142115114.52W81455182110127.28W91873142110158.27W172816172110143.962）錨桿錨固長度的確定：錨索錨固段長度應(yīng)滿足以下兩公式，取較大者：利用上式計(jì)算出各剖面處錨索錨固段長度結(jié)果如下：表4.3-3危巖單體傾倒式計(jì)算表危巖編號(hào)使用年限錨桿鋼材年銹蝕量(0.04MM/年）錨桿抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

（N/mm2）錨桿鋼筋用鋼筋根